Уилл Данэм
ВАШИНГТОН, 2 июня (Рейтер) — Основываясь на поведении ветров на семи крупных и горячих газовых экзопланетах, астрономы получили самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, что планеты за пределами нашей Солнечной системы обладают магнитными полями, как Земля и пять других планет в нашей Солнечной системе.
Это открытие, основанное на наблюдениях с помощью телескопов в Чили и на Гавайях, углубляет понимание экзопланет, показывая, что по крайней мере некоторые из них обладают важной характеристикой, присутствующей у всех, кроме двух, из восьми планет Солнечной системы. Магнитное поле — это невидимое силовое поле, создаваемое движением электропроводящего материала глубоко внутри планеты (расплавленного металлического ядра) в сочетании с вращением планеты.
Хотя ни одна из газовых экзопланет в этом исследовании не является кандидатом на поддержание жизни, магнитное поле может быть одним из факторов, которые помогают сделать каменистую планету, подобную Земле, обитаемой.
Каждая из этих экзопланет вращается очень близко к большой и горячей звезде, причем одна сторона постоянно обращена к звезде, а другая постоянно отвернута от нее, как Луна по отношению к Земле.
Такой тип планет называется «горячим Юпитером» из-за схожих размеров и состава с крупнейшей планетой нашей Солнечной системы, хотя и с гораздо более высокой температурой. Масса семи планет варьировалась от примерно такой же, как у Юпитера, до более чем в три раза большей.
На этих планетах дуют сильные ветры от горячей «дневной стороны» к холодной «ночной стороне». Близость орбит планет к своим звездам приводит к палящим температурам атмосферы на дневной стороне. Все они находятся ближе к своей звезде, чем самая внутренняя планета Солнечной системы Меркурий к Солнцу.
«Можно было бы ожидать, что на планетах с более высокими температурами будут более сильные ветры. Чем больше энергии вы вкладываете в систему, тем более сильными становятся ветры. Но мы наблюдаем противоположное», — сказала астроном Юлия Зайдель из Лаборатории Лагранжа Обсерватории Лазурного Берега в Ницце, Франция, ведущий автор исследования, опубликованного во вторник в журнале Nature Astronomy.
«Именно самые горячие планеты имеют наименее сильные ветры, перемешивающие атмосферу. И это действительно странно, исходя из того, что мы знаем о поведении атмосфер», — сказала Зайдель. «Это означает, что вся энергия, которую звезда вкладывает в атмосферу планеты, должна рассеиваться иным способом. И единственная возможность настолько сильно и быстро затормозить атмосферу — это магнитное поле и его взаимодействие с движущимися заряженными частицами атмосферы».
Скорость ветра на семи экзопланетах достигала 25 000 километров в час, что сильнее, чем на Юпитере.
Учитывая, что большинство планет нашей Солнечной системы имеют магнитные поля, исследователи заявили, что неудивительно, что экзопланеты тоже их имеют. Но они сказали, что до сих пор ученым было трудно найти убедительные доказательства.
«Мы смотрим не на отдельную экзопланету, а на их популяцию и видим проявляющуюся тенденцию», — сказала Зайдель.
Магнитное поле Юпитера является самым большим и мощным в нашей Солнечной системе. Семь экзопланет генерировали магнитные поля меньшие, чем у Юпитера, но в целом сравнимые с полями планет Солнечной системы.
Меркурий, Сатурн, Уран и Нептун присоединяются к Земле и Юпитеру как планеты Солнечной системы, генерирующие глобальное магнитное поле. Венера и Марс — две планеты, лишенные магнитного поля, хотя Ганимед, крупный спутник Юпитера, генерирует собственное магнитное поле. Луна Земли также давным-давно генерировала собственное магнитное поле.
Магнитное поле является одним из факторов, определяющих, способна ли планета сохранять свою атмосферу в течение длительных периодов времени. Например, у Марса когда-то было магнитное поле, но оно исчезло миллиарды лет назад после того, как его недра остыли, и теперь у него лишь разреженная атмосфера и негостеприимный ландшафт.
«Хотя распространено заблуждение, что магнитные поля напрямую определяют, пригодна ли планета для жизни, они могут играть важную роль в том, как планета эволюционирует с течением времени», — сказала астроном и соавтор исследования Бибиана Принот из Европейской южной обсерватории в Германии. «Жизнь, какой мы ее знаем, зависит от наличия атмосферы. Атмосфера помогает поддерживать поверхностное давление, регулировать температуру и, на Земле, позволяет жидкой воде существовать на поверхности».
(Репортаж Уилла Данэма, редактирование Розальбы О'Брайен)